题目内容
【题目】【2016·宿迁卷】小明在“探究杠杆的平衡条件”实验中,所用的器材有:杠杆、支架、弹簧测力计、刻度尺、细线和质量相同的钩码若干个.
(1)实验前,将杠杆中点置于支架上,调节平衡螺母,使杠杆水平平衡;实验中,使杠杆在水平位置平衡,这样做的好处是便于在杠杆上直接测量 .
(2)实验过程中,将钩码悬挂于图中A点,保持阻力、阻力臂不变,在支点O右侧不同位置,用弹簧测力计施加竖直向下的拉力(动力),使杠杆水平平衡,测出每一组动力臂L1和对应的动力F1,并记录在表中.请根据表中数据,在坐标系中绘制出L1与F1的图象,根据图象中实验数据可知,当L1为0.5m时,F1为 N.
次数 | 动力F1/N | 动力臂L1/cm |
1 | 0.75 | 0.40 |
2 | 1.0 | 0.30 |
3 | 1.5 | 0.20 |
4 | 2.00 | 0.15 |
5 | 3.0 | 0.10 |
(3)实验中小明发现,保持杠杆处于水平平衡,当弹簧测力计的拉力方向偏离竖直方向时,弹簧测力计的拉力会变大,原因是 .
【答案】(1)力臂;(2)如上图所示;0.6;(3)拉力的力臂变小
【解析】(1)杠杆在水平位置平衡时,力的方向与杠杆垂直,力臂可以从杠杆标尺刻度上直接读出来;(2)根据表格中数据进行描点,并用平滑的曲线连接起来,如图所示:
从图象上读出一组数据,当动力F1=0.75N时,对应的动力臂L1=0.4m,
根据杠杆平衡条件,阻力与阻力臂的乘积:F2L2=F1L1=0.75N×0.4m=0.3Nm,
根据题意可知,阻力与阻力臂的乘积保持不变,所以,当L1为0.5m时,则;
(3)保持杠杆处于水平平衡,当弹簧测力计倾斜拉动杠杆时,拉力的力臂变小,但是阻力和阻力臂均不变,根据杠杆平衡条件可知,弹簧测力计的拉力会变大。
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